Топливная щепа как альтернатива мазуту и углю

Региональные власти некоторых областей России предлагают российским производителям использовать альтернативное топливо традиционной продукции. Особенно перспективным видится переход на щепу и прочие виды биотоплива в лесных регионах страны. Однако такой перспективный переход на биологическое топливо и отказ от угля и мазута происходит очень медленно.

Применение щепы и других видов биотоплива

Древесное топливо в регионах РФ: ситуация сегодня, планы на будущее

Во многих регионах РФ успешно работают котельные на биотопливе, но и процент очень низок (1-2%) и о полном переходе в масштабах всей страны на источники энергии, которые возобновляются, речи в Росси пока нет. Наряду с этим даже несколько  биотопливных котельных могут служить примером для предприятий, как собственного региона, так и в целом всей страны по эффективному использованию биомассы.

Если сравнить нашу страну, к примеру, с Финляндией, то там щепа предпочтительнее мазута и угля в подавляющем большинстве регионов страны, а в России даже в области, богатые лесами, завозят дорогие уголь и продукты переработки нефти.

Вологодская, Ленинградская и Новгородская области разработали программы, согласно которым планируется полный переход на древесные виды топлива, но реализация этих программ пока идет тяжело. По данным администрации Республики Карелия на сегодня 20% всех котельных работает на отходах древесины. Функционируют котельные на щепе, дровах и пеллетах в Омской, Вологодской и Архангельской областях, однако их число еще несоизмеримо мало.

Что такое топливная щепа и каковы её преимущества

На сегодня самые распространенные виды биотоплива, используемые на энергоустановках, являются: дрова (устаревший вид ), щепа, брикеты, пеллеты и ряд иных. Наибольшего распространения на рынке России сумела получить топливная щепа. Объясняется это и её дешевизной, и простотой производства. Так что же она собой представляет?

Топливная щепа –  частицы, которые получаются измельчением древесного сырья. Предназначены полученные частицы для получения тепла путем сжигания. Материалом для производства древесной топливной щепы служит переработанное древесное сырье (стволовая древесина, отходы дерево и лесопереработки, порубочные остатки). Наиболее востребованной сегодня топливной щепой является щепа на основе стволовой древесины.

Она имеет ряд преимуществ по сравнению с прочим древесным сырьем:

  • Низкое содержание коры и других посторонних примесей;
  • Низкая зольность;
  • Высокая энергетическая ценность;
  • Размер частиц стандартизирован.

Потребители скандинавских стран для получения субсидий Евросоюза стволовую древесину выделяют отдельным видом топлива, так как другие типы древесного сырья такие дотации не получают.

Особенности топливной щепы

Топливная щепа является экологически чистым топливом. Содержание в ней золы – меньше 3 %. В процессе сжигания этого топлива выброс углекислого газа в атмосферу равен количеству, поглощенному растением за время своего роста.

Для хранения топливной щепы требуются особые условия, так как есть риск самовоспламенения. Поэтому хранится она в специализированных складских помещениях покупателей.

Топливная щепа имеет более низкую плотность в сравнении с брикетами и пеллетами. Также её отличает от агломерированного биотоплива высокая влажность и более низкая энергетическая ценность.

Транспортировка щепы, из-за того что у неё низкая насыпная плотность, осуществляется в специально приспособленных для этого щеповозах. По этой причине удаленная транспортировка становится нерентабельной.

Топливная щепа и другое альтернативное твердое топливо

Альтернативные виды твердого топлива, которые применяются сегодня для получения тепло- и электроэнергии, представлены органикой разной степени подготовки.

Использование альтернативных топливной щепе нетрадиционных видов энергоносителей определяет целый ряд следующих факторов:

  1. Доступность в данном регионе.
  2. Цена топлива.
  3. Расстояния транспортировки.
  4. Мера централизации отопления.

В таблице ниже приведены основные виды нетрадиционных энергоносителей и их сопоставление с характеристиками щепы.

Вид альтернативного топлива Сравнение с топливной древесной щепой

Топливные гранулы (на основе древесины)

Топливная щепа – серьезный конкурент топливным пеллетам в генерации тепло- и электроэнергии, и применение топливной щепы неуклонно растет. Но щепа уступает по ряду характеристик пеллетам, что накладывает определенные условия на транспортную доступность древесной щепы и универсальность её применения:

  1. Котельное оборудование, требуемое для генерации тепла для щепы и сложнее, и дороже оборудования пеллетного. Причины: высокая влажность, относительно невысокий КПД, нестабильные параметры сгорания топливной щепы.
  2. Нерентабельность транспортировки щепы на дальние расстояния по причине низкой насыпной плотности. Как следствие требуются большие емкости либо спецоборудование (щеповозы) для перевозки.
  3. Энергетическая ценность древесной щепы около 2000 ккал/кг, а у пеллет – порядка 4000 ккал/кг.

Поэтому перевозка пеллет гораздо эффективнее на значительные расстояния.

Вывод: сжигание щепы целесообразнее поблизости от предприятий, занимающихся лесозаготовкой либо лесопереработкой. То есть – локальные рынки, и территории с лесными ресурсами. Сжигание пеллет более рентабельно и оправданно в регионах, не имеющих местного сырья, расположенных удаленно.

Солома

Ряд стран Европы использует солому как альтернативное топливо. Однако она имеет существенные недостатки перед щепой:

  1. Ограничение дальности транспортировки соломы, что определяет целесообразность использования.
  2. Сезонность производства соломы, требующая больших складских помещений и соответственно условий для надежного хранения.

Жмых, лузга, прочие отходы сельскохозяйственной переработки

Использование отходов с/х переработки в энергетике растет с каждым годом, но имеет по отношению к древесной щепе ряд недостатков, ограничивающих их использование. Наряду с высокой теплотворной способностью и низкой влажностью сельскохозяйственные отходы обладают высоким процентом зольности. Использование данного вида отходов для получения топлива целесообразно и экономически оправдано непосредственно на перерабатывающих сельхоз предприятиях. Транспортировка таких отходов в неподготовленном для этого виде будет и сложной, и неэффективной. Также минусом является и неритмичность циклов производства в сельском хозяйстве, что не дает возможности запастись достаточным количеством отходов на круглый год.

Соломенные пеллеты

Такеи пеллеты получили широкое растпространение в Дании. Их называют «greypellets» (серыми пеллетами). Теплотворные способности «серых» пеллет сопоставимы с древесными. Однако пеллетирование происходит гораздо хуже, так как в соломе низкое содержание необходимого лигнина. По этой причине «серые» пеллеты используются в непосредственной близости от места, где они производятся, ведь длительную транспортировку и перевалку они попросту не выдержат. Кроме этого, сезонность заготовки соломы не позволяет наладить производство соломенных пеллет круглогодично.

Пеллеты на основе отходов с/х переработки

Аналогично соломенным пеллетам обладают низкой способностью к пеллетированию. В результате чего - проблемы как транспортировки, так и перевалки. Также недостатком является сезонные факторы переработки сырья сельского хозяйства.

Топливные брикеты (на основе биомассы)

Сфера использования топливных брикетов исключительно частный сектор: для топки в каминах, приготовления барбекю и шашлыков. В промышленности широкого применения брикеты не получили, но применяются для отопления небольших по площади муниципальных объектов посредством блок-модульных котельных.

Бытовой мусор

Сжигаться бытовой мусор может только там, где он находится – на полигонах ТБО. Транспортировку мусора не осуществляют, а его сжигание мусора противоречит Киотскому протоколу.

Торф

Торф – эффективное топливо, но его характеризует высокая зольность. Сжигание торфа противоречит Киотскому протоколу, поэтому его сжигание и заготовка не получили широкомасштабное применение. Выбросы в атмосферу при сжигании торфа не признаны СО2-нейтральными, как в случаях сжигания древесины или другой растительности.

Плюсы и минусы древесной щепы

Древесную топливную щепу можно смело назвать наиболее стабильным энергоносителем из класса нетрадиционных твердотопливных видов сырья. Объясняется это целым рядом таких факторов:

  • Возможность производства на протяжении целого года, так как лесозаготовка лесопереработка круглогодична;
  • Достаточное количество необходимого обрабатываемого промышленностью сырья;
  • Простота в производстве и последующем применении;
  • Стабильные характеристики древесной щепы, которые закреплены национальными стандартами;
  • Низкий процент зольности.

Конкурентоспособность топливной щепы в сравнении с прочим альтернативным твердым топливом подчеркивает успешность щепы на рынке битоплива и стабильные темпы её  роста.

Недостатки древесной щепы

Наряду с достоинствами топливная щепа обладает и свойствами, которые относятся к недостаткам. Данные факторы присущи любому виду древесины:

  • Низкая влагостойкость, неспособность абсорбировать влагу. Как следствие, требуются специальные условия её хранения и перевозки;
  • Невысокая энергетическая ценность;
  • Низкая плотность.

Cтатьи по теме: